Головні російські винаходи літа: квантовий “торнадо” і точний прогноз погоди

7

Влітку 2021 року російські вчені домоглися серйозних досягнень світового рівня. Наприклад, почали будівництво атомного енергоблоку з унікальним реактором на швидких нейтронах зі свинцевим теплоносієм, розробили проект «санітарний щит», який дозволить переживати пандемії без введення локдаунів, знайшли спосіб, як зробити прогнози погоди більш точними, придумали варіант світловипромінюючого пристрою майбутнього і багато іншого.

💡 це матеріал з циклу «зроблено в росії 🇷 🇺 », в якому описуються головні вітчизняні винаходи, а також важливі події в різних областях науки і промисловості росії.

У сибіру почали будувати унікальний безвідходний реактор на швидких нейтронах брест-од-300

він буде безпечний для екології, незалежний він зовнішніх поставок ресурсів, а ризик його виходу з ладу прагне до нуля. Аналогів у світі немає.

3d-модель реакторної установки брест-од-300 / росатом

Ще на самому початку червня на майданчику сибірського хімічного комбінату почалося будівництво атомного енергоблоку з унікальним реактором на швидких нейтронах зі свинцевим теплоносієм, двоконтурною схемою відведення тепла до турбіни і закритичними параметрами пара — брест-од-300. Крім самого реактора, в енергетичний кластер також увійдуть модуль з виробництва і відновлення уран-плутонієвого ядерного палива і модуль з переробки опроміненого палива. Таким чином на об’єкті відпрацьовуватиметься повний цикл використання та переробки енергоресурсів. Він буде незалежним від зовнішніх поставок, а також безпечним для екології та людини, так як не буде відходів. Подібна система замкнутого циклу використання ядерного палива не має аналогів у світі. Крім того, за заявами конструкторів, установки на базі реакторів брест-300 позбавлені недоліків, які можуть призводити до аварій, подібних до тих, що сталися в чорнобилі і фукусімі.

Фізики з сколтеха створили гігантський квантовий ” торнадо»

це дозволить заглянути в області фізики, пов’язані з чорними дірами і гравітацією, не виходячи з лабораторії.

Російські фізики з сколтеха спільно з колегами з великобританії вирішили відому проблему квантової гідродинаміки, створивши стійкий гігантський вихор у взаємодіючих поляритонних конденсатах. Поляритони-це незвичайні гібридні квантові частинки, які наполовину складаються зі світла (фотони), а наполовину з матерії (електрони), і за певних умов утворюють квантову рідину. Коли вона починає обертатися навколо точки в 2d або лінії в 3d-це називають вихором. Але вчені шукали спосіб створення гігантських вихорів з високими значеннями кутового моменту, що було вкрай складним завданням, так як вони мають тенденцію розпадатися на безліч дрібніших.

Отриманий результат у вигляді стабільних гігантських вихорів відкриває нові можливості для досліджень в області теорії багатьох тіл при екстремальних умовах, наприклад, аналогового моделювання гравітації або динаміки чорних дір на мікроскопічному рівні. Крім того, конденсат поляритонів безперервно випромінює фотони, що успадковують в собі всю інформацію про властивості вихору, що може привести до створення нових технологій оптичного запису інформації, систем зберігання, передачі і обробки даних, а також нових когерентних джерел світла.

Розроблено унікальний проект ” санітарний щит»

він дозволить створювати вакцини від будь-якої інфекції всього за 4 місяці.

В середині липня було оголошено про успішне завершення створення проекту» санітарний щит”, який покликаний запобігти потраплянню небезпечних інфекційних захворювань на територію держави, а також знизити розвиток пандемій. Він повинен бути реалізований до 2024 року. Після цього в країні всього за чотири дні може бути відпрацьована тестова система для будь-якої нової інфекції, а за чотири місяці — створена робоча вакцина. Завдяки цьому з’явиться велика ймовірність, що росія більше не зіткнеться з проблемами локдауна і необхідністю вводити суворі карантинні заходи при виникненні спалахів, подібних коронавірусу. Вартість проекту оцінюється в 30 мільярдів рублів.

Група вчених з росії збільшила ефективність випромінювачів терагерцевих хвиль

висока потужність, низькі вимоги до харчування-перший крок до нешкідливих ручних томографів або сканерів багажу.

Зовнішній вигляд модуля-перетворювача лазерного випромінювання в терагерцевий діапазон і особливості структури металевої решітки на його поверхні |optics letters

Терагерцеве випромінювання (тгц) добре проходить через багато матеріалів, тому його використовують, наприклад, для сканування багажу, в медичній томографії для «просвічування» людських тканин і так далі. При цьому тгц-промені нешкідливі, оскільки на відміну від рентгенівських не володіють іонізуючими властивостями. Група вчених з нижнього новгорода і москви сконструювала напівпровідникову структуру, що пропускає через себе імпульсне лазерне випромінювання. Навіть при досить низькій потужності і високій частоті імпульсів вона перетворює лазерне випромінювання в терагерцеві електромагнітні хвилі дуже широкого діапазону. Це дозволить створювати компактні тгц-джерела з високою інтенсивністю випромінювання, які не потребують джерела живлення.

Російські хіміки отримали люмінесцентний аерогель

нова речовина може зробити революцію в світовому виробництві світлодіодів.

зразок люмінесцентного аерогелю | прес-служба рхту ім. Д. І. Менделєєва

Вчені з рхту ім. Д.і. Менделєєва синтезували аерогель (тверду легку пористу губку, що володіє величезною площею внутрішньої поверхні і на 99% заповненої газом) з оксиду кремнію і вбудували в нього люмінесцентні частинки металоорганічної сполуки трис-(8-оксихіноліну) алюмінію (alq3). Alq3 не забиває і не руйнує пори, а вбудовується в обсяг матеріалу, практично не змінюючи його основні властивості. А аерогель захищає матеріал від зовнішнього середовища і вбирає в себе зайвий ультрафіолетове світло. Таким чином, виходить речовина, з якого можна буде створити світловипромінюючий пристрій, позбавлене основних недоліків сучасних світлодіодів (нерівномірність і неприродність випромінювання, від якого втомлюються очі), а також набагато дешевше зазначених аналогів. Прототип такого пристрою вже знаходиться в розробці.

з його допомогою прогнози погоди можуть стати як ніколи точними, особливо взимку.

Щоб прогноз погоди був точним, метеорологам доводиться зіставляти безліч даних. Одним з найважливіших параметрів є наявність хмарності в атмосфері і висота її верхньої межі. На відміну від інших даних, які можна отримувати з різних джерел, дані по хмарах в основному отримують за рахунок супутників. А в полярних районах і взимку в середніх широтах на знімках із супутників білі хмари губляться на тлі білого снігу. Метеорологічні радари бачать тільки хмари з опадами, а радіозонди показують вологість (але при однаковій вологості хмарність може і бути присутнім, і бути відсутнім). Вчені з мфті і центральної аерологічної обсерваторії запропонували встановлювати найпростіший недорогий оптичний датчик на базі звичайного фотодіода на радіозонди. Таке просте і дешеве рішення дозволить з високою точністю вимірювати висоту верхньої межі хмар, визначати присутність частинок опадів в хмарах і висоту кордону між тропосферою і стратосферою, що істотно збільшить точність прогнозу погоди.

Влітку “ростех” показав кілька новинок для збройних сил російської федерації. Перша – це боєприпас для захисту бронетехніки від високоточної зброї, який може застосовуватися в складі оборонного озброєння існуючих і перспективних зразків бронетехніки в будь-яких кліматичних умовах. Він створює завісу аерозольно-дипольних перешкод (в 1,5 рази більш щільну в порівнянні з аналогами), яка засліплює системи лазерного, оптичного, теплового і радіолокаційного наведення зброї противника, що істотно підвищує виживаність бронетехніки на полі бою. Друга новинка — гібридний телевізійний прилад для спостереження за далекими об’єктами в умовах поганої видимості (туману, дощу, снігопаду, пилової бурі, низької освітленості або нічного часу доби) з дальністю виявлення об’єкта до 20 км. Його можна встановлювати на літальні засоби, оглядово-стежать бортові системи, використовувати у складі пасивної системи спостереження і так далі.